Day 73 并查集: 684. 冗余连接

684. 冗余连接

  • 思路
    • example
    • 并查集

并查集主要有三个功能。
寻找根节点,函数:find(int u),也就是判断这个节点的祖先节点是哪个
将两个节点接入到同一个集合,函数:join(int u, int v),将两个节点连在同一个根节点上
判断两个节点是否在同一个集合,函数:same(int u, int v),就是判断两个节点是不是同一个根节点

例2,edges = [[1,2], [2,3], [3,4], [1,4], [1,5]]
ancestor = [0, 1, 2, 3, 4, 5], i.e., ancestor[i] = i
edge = [1,2], find(1), find(2), ancestor[find(1)] = ancestor[find(2)], ancestor = [0, 2, 2, 3, 4, 5].
edge = [2,3], find(2), find(3), ancestor[find(2)] = ancestor[find(3)], ancestor = [0, 2, 3, 3, 4, 5].
edge = [3,4], find(3), find(4), ancestor[find(3)] = ancestor[find(4)], ancestor = [0, 2, 3, 4, 4, 5].
edge = [1,4], find(1), find(4), ancestor = [0, 4, 4, 4, 4, 5] (注意这里,把节点1,2,3的ancestor都改为了4). find(1) = find(4) = 4, 找到loop, 删掉这个edge即可
edge = [1,5], 不需要处理

另一个例子
edges = [[1,2], [2,3], [3,4], [2,5]]
ancestor = [0, 1, 2, 3, 4, 5], i.e., ancestor[i] = i
edge = [1,2], find(1), find(2), ancestor[find(1)] = ancestor[find(2)], ancestor = [0, 2, 2, 3, 4, 5].
edge = [2,3], find(2), find(3), ancestor[find(2)] = ancestor[find(3)], ancestor = [0, 2, 3, 3, 4, 5].
edge = [3,4], find(3), find(4), ancestor[find(3)] = ancestor[find(4)], ancestor = [0, 2, 3, 4, 4, 5].
edge = [2,5], find(2), find(5), ancestor[find(2)] = ancestor[find(5)], ancestor = [0, 4, 4, 4, 5, 5].

  • 复杂度. 时间:O(?), 空间: O(?)
class Solution:
    def findRedundantConnection(self, edges: List[List[int]]) -> List[int]:
        n = len(edges)
        parent = list(range(n+1)) # e.g., parent[1] = 1
        def find(node): # 递归, 寻找祖先,并且在寻找的同时把上辈节点全部指向祖先节点 (只需要第一遍连接,后续调用只需最多二步)
            if parent[node] != node: 
                parent[node] = find(parent[node]) # node的parent 就是node的parent的 祖先
            return parent[node] 
        def union(node1, node2): # node1的祖先 指向 node2的祖先
            parent[find(node1)] = find(node2)
        # main code 
        for i in range(len(edges)):
            node1, node2 = edges[i][0], edges[i][1]
            if find(node1) != find(node2): # 
                union(node1, node2)
            else: # already find a loop, edges[i] is redundant 
                return edges[i]   
class Solution:
    def findRedundantConnection(self, edges: List[List[int]]) -> List[int]:
        def find(u):
            if ancestor[u] != u:
                ancestor[u] = find(ancestor[u])
            return ancestor[u] 
        def join(u, v):
            ancestor[find(u)] = find(v) 
        def same(u, v):
            return find(u) == find(v) 
        # 
        n = len(edges) 
        ancestor = [i for i in range(n+1)]  
        for edge in edges:
            u, v = edge[0], edge[1] 
            if same(u, v):
                return edge 
            join(u, v) 
  • DFS (无向图,检测某条边是否是环的一部分)

例2, edges = [[1,2], [2,3], [3,4], [1,4], [1,5]]
先构造graph:
graph[1] = [2, 4, 5]
graph[2] = [1, 3]
graph[3] = [2, 4]
graph[4] = [1, 5]
graph[5] = [1]
倒序dfs遍历edges, 判断:
edge = [1,5], edge[1] = 5, neighbors = [] (不包括edge[0])
edge = [1, 4], edge[1] = 4, neighbors = [5, 1, 2, 3], edge[0] in neighbors: 环

class Solution:
    def findRedundantConnection(self, edges: List[List[int]]) -> List[int]:
        def dfs(graph, parent, x, y): 
            visited.add(x)
            for node in graph[x]:
                if node == y and x != parent: # 保证[x,y] != [parent, y] (起始边)
                    return True
                if node not in visited:
                    if dfs(graph, parent, node, y) == True:
                        return True 
            return False 
        graph = collections.defaultdict(list)
        for edge in edges: 
            x, y = edge[0], edge[1]
            graph[x].append(y)
            graph[y].append(x) 
        for i in range(len(edges)-1, -1, -1):
            x, y = edges[i][0], edges[i][1] 
            visited = set() #!!!
            visited.add(y) # !!!!!!
            if dfs(graph, x, x, y) == True:
                return edges[i] 
  • 或者顺序遍历edges,逐次加进graph,DFS (这个效率更高)
class Solution:
    def findRedundantConnection(self, edges: List[List[int]]) -> List[int]:
        graph = {}
        
        def dfs(u, v):
            visited.add(u)    # u当作是起点
            for node in graph[u]:
                if node == v:     # 已经找到环    
                    return True
                elif node not in visited:
                    if dfs(node, v):   
                        return True 
            return False

        for edge in edges:
            if edge[0] not in graph:
                graph[edge[0]] = {edge[1]}  
            else:
                visited = set()
                if dfs(edge[0], edge[1]):
                    return edge
                else:
                    graph[edge[0]].add(edge[1])
            if edge[1] not in graph:
                graph[edge[1]] = {edge[0]}
            else:
                graph[edge[1]].add(edge[0])
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,539评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,911评论 3 391
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,337评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,723评论 1 290
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,795评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,762评论 1 294
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,742评论 3 416
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,508评论 0 271
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,954评论 1 308
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,247评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,404评论 1 345
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,104评论 5 340
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,736评论 3 324
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,352评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,557评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,371评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,292评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容